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浅谈聚丙烯酰胺压缩双电层机理
发布时间:2022-06-24 浏览

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浅谈聚丙烯酰胺压缩双电层机理

        聚丙烯酰胺(PAM)为水溶性高分子聚合物,不溶于大多数有机溶剂,具有良好的絮凝性,可以降低液体之间的磨擦阻力,按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。因为聚丙烯酰胺的污水处理中常用的混凝剂,很多行业都在使用聚丙烯酰胺,它的作用原理有很多,下面来了解下关于聚丙烯酰胺压缩双电层机理的相关知识。
        压缩双电层是指在胶体分散系中投加能产生高价反离子的活性电解质,通过增大溶液中的反离子强度来减小扩散层厚度,从而使ζ电位降低的过程。该过程的实质是新增的反离子与扩散层内原有反离子之间的静电斥力把原有反离子程度不同地挤压到吸附层中,从而使扩散层减簿。
        胶团双电层的构造决定了在胶粒表面处反离子的浓度大,随着胶粒表面向外的距离越大则反离子浓度越低,终与溶液中离子浓度相等。当向溶液中投加电解质,使溶液中离子浓度增高,则扩散层的厚度减小。
        当两个胶粒互相接近时,由于扩散层厚度减小,电位降低,因此它们互相排斥的力就减小了,也就是溶液中离子浓度高的胶间斥力比离子浓度低的要小。胶粒间的吸力不受水相组成的影响,但由于扩散层减薄,它们相撞时的距离就减小了,这样相互间的吸力就大了。可见其排斥与吸引的合力由斥力为主变成以吸力为主(排斥势能消失了),胶粒得以迅速凝聚。
        这个机理能较好地解释港湾处的沉积现象,因淡水进入海水时,盐类增加,离子浓度增高,淡水挟带胶粒的稳定性降低,所以在港湾处粘土和其它胶体颗粒易沉积。
        根据这个机理,当聚丙烯酰胺溶液中外加电解质超过发生凝聚的临界凝聚浓度很多时,也不会有更多超额的反离子进入扩散层,不可能出现胶粒改变符号而使胶粒重新稳定的情况。这样的机理是藉单纯静电现象来说明电解质对胶粒脱稳的作用,但它没有考虑脱稳过程中其它性质的作用(如吸附),因此不能解释复杂的其它一些脱稳现象,例如三价铝盐与铁盐作混凝剂投量过多,凝聚效果反而下降,甚至重新稳定;又如与胶粒带同电号的聚合物或高分子有机物可能有好的凝聚效果:等电状态应有好的凝聚效果,但往往在生产实践中电位大于零时混凝效果却好等。

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